1 引言
数字接收机对输入模拟信号的要求往往要比模拟接收机更严格,除了频率方面有限制外,为了提高A/D 数据采集的精度,还要求输入信号的幅度既不能过大,也不应过小。因此为了改善数字接收机的动态范围,较常见的解决方法是在其前级增加信号调理单元。这里给出一种采用宽带可变增益放大器LMH6505为核心器件实现的具有自动增益控制功能的信号调理电路。与使用专用自动增益控制器件的设计相比,该信号调理电路更适用于中频信号处理。
2 自动增益控制原理
自动增益控制AGC(Auto Gain Control),即在信号幅度变化较大的情况下,通过调整电路放大系数来保持输出信号幅度恒定或基本不变。图1为自动增益控制的一种实现方法。
输出信号Sout反馈至比较器,与期望输出相比较,其误差e被送至检波器。若Sout与期望输出相等,则检波器输出值Sf不变;若Sout小于期望输出,则检波器输出作相应变化,通过反馈控制使可变增益放大器的增益增大,从而增大Sout的幅度,反之亦然。放大器可将Sf的范围调整至可变增益放大器反馈端口要求的电压范同内,可放大,也可分压。其中检波后的输出信号Sf经低通滤波后再放大,从而滤除增益控制信号中无需的高频分量。
3 信号调理电路设计
该信号调理电路作为AD6645数据采集器件的前级,要求输入信号幅度为0~5 V,输出信号带宽为30 MHz,幅度在1 V以内并尽量接近1 V,-3 dB增益范同大于40 dB。根据以上要求,输入信号首先经交流耦合送至AGC模块的输入端,将幅度调整至0.9 V左右,再经射极跟随器隔离,送至截止频率为30 MHz的四阶巴特沃思低通滤波器,最后输出至AD6645,该电路的所有运放均采用±5 V的供电电压。